液態(tài)硅膠的注射成型已得到廣泛推廣。最近，該方法由于其能夠在短時間內進行自動模塑和用塑料復合模塑的優(yōu)點而成為工業(yè)上廣泛關注的模塑方法。基于液體硅橡膠硫化前粘度低、易流動、硫化速度快等特點，注射成型液體硅橡膠的應用得到飛速發(fā)展，注射成型技術越來越得到人們的關注。

01

簡介

液態(tài)硅膠 (Liquid Silicone Rubber) 英文簡稱LSR，是一種備受消費者和廠家青睞的產品，有良好的彈性和防水防潮性，耐酸、堿等多種化學物質的侵蝕，所以一般用于替代生活塑料用品。液態(tài)硅膠分為 A 膠與 B 膠，利用定量裝置控制兩者為1:1 之比例，再透過靜態(tài)混合器予以充分混合，注入射出料管后再進行射出成型生產。

02

液態(tài)硅膠的特性

LSR 是一種無毒、耐熱、高復原性的柔性熱固性材料，具有優(yōu)異的透明性，撕裂強度，回彈性，耐黃變性，熱穩(wěn)定性，良好的透氣性，耐熱老化性和耐候性。其流變行為主要表現(xiàn)為低黏度、快速固化、剪切變稀以及較高的熱膨脹系數(shù)。LSR 是以鉑金作為催化劑的雙液態(tài)快速硫化材料，可以采用注塑的方式、大量、快速硫化、重復性機械生產。

其特性如下：

1、耐溫范圍廣：-50℃-250℃

2、在大范圍溫度內具有穩(wěn)定的機械性能和電性能

3、在任何天氣和紫外線照射下都具有穩(wěn)定性，抗老化

4、高絕緣性：介電強度≥20kV/mm

5、燃燒釋放無毒氣體

6、固化速度快，是常規(guī)固態(tài)硅膠的10倍左右

7、在低溫環(huán)境下可在料筒內長時間待機

8、與PA、PA6、PA66、PBT、PC、PPS等多種材料組合可獲得良好的聯(lián)結性

03

液態(tài)硅膠的應用

液態(tài)硅膠在健康用品、汽車、嬰兒用品、醫(yī)療用品、潛水用品、廚房用具、日用制品、電力絕緣材料加工以及密封件等的生產設計中是不可替代的材料。

04

成型過程

液體硅橡膠注射成型技術(LIM)是七十年代末開發(fā)的一種新型高效的硅橡膠成型方法，是通過把具有出色性能的液體硅橡膠和能夠精密且穩(wěn)定地完成注射成型的設備相結合而形成的新型的硅橡膠成型加工技術，只需將兩個組分(也可以包含配色等輔助組分)裝入設備內，從進料、計量、混合到成型全自動完成。這種加工技術可以達到簡化工藝、縮短加工時間、節(jié)約材料、提高效率的目的。并且生產過程中基本不產生廢邊，有利于環(huán)保。

通過計量裝置將A、B 兩種液體硅橡膠原料經精確計量后輸送到混合裝置中→兩組分在混合器中充分混合后再輸送到注射成型機中→通過成型機注射或噴射到已預熱的多模具中并均勻分配到各個模腔中→在熱模腔中硅橡膠材料被加熱并快速硫化成型制品→硫化成型后自動開模出?！缓蠛夏２⑦M入下一個成型周期。整個成型周期幾十秒時間到幾分鐘，根據(jù)制品大小不同成型周期也不同。

整個注射成型系統(tǒng)分為以下幾個部分：

第一單元是計量進料單元，通過液壓壓盤將液體硅橡膠的兩個組分直接從包裝桶中精確計量進入系統(tǒng)內;

第二單元是混合單元，通過靜態(tài)混合器將進入系統(tǒng)的兩個組分充分混合均勻，并且體系中不帶入氣泡;

第三單元是注射成型單元，混合好的硅橡膠材料通過注射單元定量注射到模具中，并均勻分配到各個模腔，然后熱硫化。整個過程全自動化，設定好參數(shù)后可實現(xiàn)無人工控制，達到提高生產效率。

這種塑化螺桿同時具有均化、混合的功能，通過螺桿將混合料注射到熱模具中，在模溫 170～200℃下，硅膠發(fā)生固化反應。當使用冷流道系統(tǒng)時，值得注意的是流道要足夠冷。為了避免漏膠，針閥安裝在模具部件的表面，射膠完畢時，針閥立即封閉射嘴。

喂料系統(tǒng)

可以選擇以下幾種形式：

1)雙向泵：可上下移動送料，能夠很好的保持壓力，由于 A、B 泵之間相連，并同步由液壓氣動控制，因此這種形式的喂料系統(tǒng)比較可靠、精確。

2)單向泵：是一種通用型，只能單項送料。

3)帶有止逆閥的同步單項泵

4) 計量筒系統(tǒng)：主要與單項泵相配合使用。

液態(tài)硅橡膠注射成型機的關鍵部件

1)由于 LSR 的低黏度性，在加工過程中要考慮材料的回流和漏膠，因此對螺桿的密封是必須的。

2)為了防止 LSR 固化，要采用針閥射嘴。

3)A、B 兩組分的混合、計量部件。

模具的設計

在模具設計中，一般有以下幾種形式：

1) 熱流道：比較浪費物料，設計簡單，成本低，多用于大制品。

2) 有針閥的冷流道：可實現(xiàn)自動化，周期短。

3) 無針閥的冷流道

由于 LSR 膨脹系數(shù)較高，加熱時會發(fā)生膨脹，冷卻時卻有微小的收縮，因此部件不能在模具中保持精確的側邊距。所以可以采用冷流道加工，LSR 應保持較低溫度和流動性，冷流道采用閉合式系統(tǒng)，在注射循環(huán)中，閉合系統(tǒng)在每一個流道中都采用“封膠針”或“針形閥”來控制 LSR 材料的準確計量。

05

LSR 流動/硫化的分析

1)液體硅橡膠的硫化化學反應，需要一定的反應時間。

2)理想流動，在直徑 2mm，170cm，流動距離超過 100cm。

3)最小厚度 1/1000mm

4)模溫過高會導致硫化，從而引起流動受阻。

5)層流可避免氣泡

6)高速注射會導致湍流

7)物料的黏度會改變流動的模式

8)湍流導致白點。

因此模具的設計要注意以下幾個方面：

1)為了避免湍流和噴射，使用小注膠口。

2)使用針狀或翼狀注膠口。

3)用 T 型導向栓代替柱形導向栓，脫模時采用射出氣槍，加隔熱層/板。

4)不要使用含阻聚劑的防銹劑/油，一般可用甲苯、二甲苯等。

06

工藝異常及分析

1.膨脹

原因：硫化不足、成型壓力不足、產生氣泡、加熱不均勻

解決方法：延長硫化時間，提高溫度，充分抽去手提罐內的空氣；調整注射速度，調整加熱裝置

2.空隙，表面起泡色斑

原因：硫化不足，空氣未被排空，混入空氣，模具溫度過高，混合斑

解決方法：延長硫化時間，充分抽去手提罐內的空氣，注射室防止空氣進入， 降低模具溫度；注意模具的溫度分布，調整注射速度；檢查攪拌器

3.焊縫記號

原因：混合比不恰當和混合斑，融接部去真空不佳

解決方法：調整容量混合部；調整注射速度，均衡流道

4 光澤不佳

原因：硫化不好，模具表面粗糙

解決方法：延長硫化時間；提高模具溫度，研磨并采用硬質度鉻；脫模劑過強

5.脫模不好

原因：硫化條件不恰當，模具表面不佳，表面溫度分布不均

解決方法：延長硫化時間，提高溫度，修理模具， 檢查加熱方法

6.噴嘴漏

原因：噴嘴磨損、割傷

解決方法：檢查閉鎖噴嘴

07

液態(tài)硅膠注射成型的優(yōu)點：

1）節(jié)省人力：物料輸送，計量，混合，注入等過程實現(xiàn)連續(xù)自動化，降低功耗。

2）可以提高生產效率：通過快速固化來縮短成型周期。

3）可以提高產品質量：不形成反應副產物，不混入雜質。

4）適用于復合成型：由于材料的流動性好，成型壓力低，固化溫度范圍寬，除了嵌件成型外，還可以進行復合成型。

一次成型﹑無廢料及可自動化

本篇文章部分圖片素材來源自網絡

- END -

---